சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் தொழில்நுட்பம் மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த துறையில் அதன் பயன்பாடு

I. சிலிக்கான் கார்பைடு அமைப்பு மற்றும் பண்புகள்

சிலிக்கான் கார்பைடு SiC சிலிக்கான் மற்றும் கார்பனைக் கொண்டுள்ளது. இது ஒரு பொதுவான பாலிமார்பிக் கலவை ஆகும், முக்கியமாக α-SiC (உயர் வெப்பநிலை நிலையான வகை) மற்றும் β-SiC (குறைந்த வெப்பநிலை நிலையான வகை) ஆகியவை அடங்கும். 200க்கும் மேற்பட்ட பாலிமார்ப்கள் உள்ளன, அவற்றில் 3C-SiC இன் β-SiC மற்றும் 2H-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC மற்றும் α-SiC இன் 15R-SiC ஆகியவை அதிக பிரதிநிதித்துவம் வாய்ந்தவை.

படம் SiC பாலிமார்ஃப் அமைப்பு 1600℃க்குக் கீழே வெப்பநிலை இருக்கும் போது, ​​SiC ஆனது β-SiC வடிவில் உள்ளது, இது சிலிக்கான் மற்றும் கார்பனின் எளிய கலவையிலிருந்து சுமார் 1450℃ வெப்பநிலையில் உருவாக்கப்படலாம். இது 1600℃ ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​β-SiC மெதுவாக α-SiC இன் பல்வேறு பாலிமார்ப்களாக மாறுகிறது. 4H-SiC 2000℃ இல் உருவாக்க எளிதானது; 6H மற்றும் 15R பாலிடைப்கள் 2100℃க்கு மேல் அதிக வெப்பநிலையில் உருவாக்க எளிதானது; 6H-SiC 2200℃ க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையிலும் மிகவும் நிலையானதாக இருக்கும், எனவே தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் இது மிகவும் பொதுவானது. தூய சிலிக்கான் கார்பைடு நிறமற்ற மற்றும் வெளிப்படையான படிகமாகும். தொழில்துறை சிலிக்கான் கார்பைடு நிறமற்றது, வெளிர் மஞ்சள், வெளிர் பச்சை, அடர் பச்சை, வெளிர் நீலம், அடர் நீலம் மற்றும் கருப்பு நிறமாகவும் இருக்கிறது, வெளிப்படைத்தன்மையின் அளவு குறைகிறது. சிராய்ப்புத் தொழில் சிலிக்கான் கார்பைடை நிறத்தின்படி இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கிறது: கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு மற்றும் பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு. நிறமற்றவை முதல் அடர் பச்சை வரை பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு என்றும், வெளிர் நீலம் முதல் கருப்பு வரை கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு என்றும் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. கருப்பு சிலிக்கான் கார்பைடு மற்றும் பச்சை சிலிக்கான் கார்பைடு இரண்டும் α-SiC அறுகோண படிகங்கள். பொதுவாக, சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் பச்சை நிற சிலிக்கான் கார்பைடு தூளை மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்துகின்றன.

2. சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் தயாரிப்பு செயல்முறை

சிலிக்கான் கார்பைடு பீங்கான் பொருள், சிலிக்கான் கார்பைடு மூலப்பொருட்களை நசுக்கி, அரைத்து, தரம் பிரித்து, சீரான துகள் அளவு விநியோகத்துடன் SiC துகள்களைப் பெறவும், பின்னர் SiC துகள்கள், சின்டரிங் சேர்க்கைகள் மற்றும் தற்காலிகப் பசைகளை பச்சை நிற வெறுமையாக அழுத்தி, பின்னர் அதிக வெப்பநிலையில் வடிகட்டவும். இருப்பினும், Si-C பிணைப்புகளின் உயர் கோவலன்ட் பிணைப்பு பண்புகள் (~88%) மற்றும் குறைந்த பரவல் குணகம் ஆகியவற்றின் காரணமாக, தயாரிப்பு செயல்பாட்டில் உள்ள முக்கிய பிரச்சனைகளில் ஒன்று, சின்டரிங் அடர்த்தியின் சிரமம் ஆகும். அதிக அடர்த்தி கொண்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களின் தயாரிப்பு முறைகளில் ரியாக்ஷன் சின்டரிங், பிரஷர்லெஸ் சின்டரிங், வளிமண்டல அழுத்தம் சின்டரிங், ஹாட் பிரஸ்சிங் சின்டரிங், ரீகிரிஸ்டலைசேஷன் சின்டரிங், ஹாட் ஐசோஸ்டேடிக் பிரஸ்சிங் சின்டரிங், ஸ்பார்க் பிளாஸ்மா சின்டரிங் போன்றவை அடங்கும்.

இருப்பினும், சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் குறைந்த எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மையின் குறைபாடு, அதாவது அதிக உடையக்கூடிய தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. இந்த காரணத்திற்காக, சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஃபைபர் (அல்லது விஸ்கர்) வலுவூட்டல், பன்முக துகள் பரவல் வலுப்படுத்துதல் மற்றும் சாய்வு செயல்பாட்டு பொருட்கள் போன்ற சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட மல்டிஃபேஸ் மட்பாண்டங்கள் ஒன்றன் பின் ஒன்றாக தோன்றி, மோனோமர் பொருட்களின் கடினத்தன்மை மற்றும் வலிமையை மேம்படுத்துகின்றன.

3. ஒளிமின்னழுத்த துறையில் சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களின் பயன்பாடு

சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன, இரசாயனப் பொருட்களின் அரிப்பை எதிர்க்கும், சேவை வாழ்க்கையை நீட்டிக்கும் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் தீங்கு விளைவிக்கும் இரசாயனங்களை வெளியிடாது. அதே நேரத்தில், சிலிக்கான் கார்பைடு படகு ஆதரவுகளும் சிறந்த விலை நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. சிலிக்கான் கார்பைடு பொருட்களின் விலை ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக இருந்தாலும், அவற்றின் ஆயுள் மற்றும் நிலைத்தன்மை இயக்க செலவுகள் மற்றும் மாற்று அதிர்வெண்ணைக் குறைக்கும். நீண்ட காலத்திற்கு, அவை அதிக பொருளாதார நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த படகு ஆதரவு சந்தையில் முக்கிய தயாரிப்புகளாக மாறிவிட்டன.

ஒளிமின்னழுத்த செல்கள் உற்பத்தி செயல்பாட்டில் சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் முக்கிய கேரியர் பொருட்களாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​படகு ஆதரவுகள், படகு பெட்டிகள், குழாய் பொருத்துதல்கள் மற்றும் பிற தயாரிப்புகள் நல்ல வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன, அதிக வெப்பநிலையில் சிதைக்கப்படாது, மேலும் தீங்கு விளைவிக்கும் வீழ்படிந்த மாசுபாடுகள் இல்லை. அவர்கள் தற்போது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் குவார்ட்ஸ் படகு ஆதரவுகள், படகு பெட்டிகள் மற்றும் குழாய் பொருத்துதல்களை மாற்றலாம் மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க செலவு நன்மைகள் உள்ளன. சிலிக்கான் கார்பைடு படகு ஆதரவுகள் முக்கிய பொருளாக சிலிக்கான் கார்பைடால் செய்யப்படுகின்றன. பாரம்பரிய குவார்ட்ஸ் படகு ஆதரவுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​சிலிக்கான் கார்பைடு படகு ஆதரவுகள் சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் அதிக வெப்பநிலை சூழலில் நிலைத்தன்மையை பராமரிக்க முடியும். சிலிக்கான் கார்பைடு படகு ஆதரவுகள் அதிக வெப்பநிலை சூழலில் சிறப்பாக செயல்படும் மற்றும் வெப்பத்தால் எளிதில் பாதிக்கப்படாது மற்றும் சிதைந்து அல்லது சேதமடையாது. அதிக வெப்பநிலை சிகிச்சை தேவைப்படும் உற்பத்தி செயல்முறைகளுக்கு அவை பொருத்தமானவை, இது உற்பத்தி செயல்முறையின் நிலைத்தன்மையையும் நிலைத்தன்மையையும் பராமரிக்க உதவுகிறது.

சேவை வாழ்க்கை: தரவு அறிக்கை பகுப்பாய்வின் படி: சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களின் சேவை வாழ்க்கை படகு ஆதரவுகள், படகு பெட்டிகள் மற்றும் குவார்ட்ஸ் பொருட்களால் செய்யப்பட்ட குழாய் பொருத்துதல்களை விட 3 மடங்கு அதிகமாகும், இது நுகர்பொருட்களை மாற்றுவதற்கான அதிர்வெண்ணை வெகுவாகக் குறைக்கிறது.